幼儿园节能设计

2016-12-15 作者:梦来梦往

  建筑节能设计越来越得到重视,幼儿建筑的节能设计更应该得到重视,但是幼儿建筑由于规模小,数量少,到目前为止幼儿建筑在节能软件里是个真空,本文通过小池家园·水月庵社区(二期)幼儿园的节能设计试探性的阐述了《低标》DB42/T559-2013实施后幼儿园节能设计在软件上存在真空的思考以及解决办法。
  湖北省地方标准《低能耗居住建筑节能设计标准》DB42/T559-2013(以下简称《低标》)替代了《武汉城市圈低能耗居住建筑节能设计标准》DB42/T559-2009(以下简称《圈标》),自2013年10月1日执行。《低标》和《圈标》相比,主要的变化有:1、适用区域上的扩大:由城市圈扩大了整个湖北省;2、涉及的内容的增多:增加了规划布局与建筑设计,增加了设备节能设计等;3、居建范围的扩大:将托儿所、幼儿园囊括到了居建范围内。
  幼儿园的节能设计给建筑师出了一个难题,一方面《低标》要求按照居住建筑标准做节能设计,另一方面,PBECA节能软件不管是在公建方面也好,居建方案也好,都没有幼儿园这个特殊的建筑形式,幼儿园在软件计算这块一下子成了真空,真的是让人无法适从。小池家园·水月庵社区(二期)幼儿园(以下简称水月庵幼儿园)是在10月14日完成的施工图,按照《低标》的要求,水月庵幼儿园自然而然的按照居建的标准进行节能设计,由于公司采用的节能设计软件为PBECA(2013年版)。如何运用PBECA软件完成节能设计成了摆在眼前的一个鸿沟,到底该怎么办呢?为了完成水月庵幼儿园的节能设计,没有办法也要想办法跨越这个鸿沟。
项目概况
  水月庵幼儿园位于湖北省黄梅县小池镇;气候分区的夏热冬冷地区,《低标》气候分区为A区,采暖度日数1590,空调度日数224;朝向为西偏北南偏西2.9°;建筑规模:该幼儿园为9个班幼儿园,层数为3层,总高度为11.10m,总建筑面积为2512.53m2。水月庵幼儿园的透视图及平面图如图1、2、3、4。

图1 幼儿园透视图(SU模型)

图2一层平面图

图3二层平面图

图4三层平面图

节能措施
  水月庵幼儿园外墙采用采用250厚粉煤灰加气砌块(B06级,A3.5级),保温材料为30厚建筑绝热用硬质聚氨酯泡沫塑料(PU)板Ⅱ类;屋面采用70厚绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板,X150~X500型;外窗及阳台门均采用综合传热系数为2.7[w/(m2·K)](5+12A+5)塑钢中空玻璃门窗;外窗及阳台门的气密性等级应不低于现行国家标准《建筑外窗空气渗透性能分级及其检测方法》(GB/T7106)规定的4级。

建筑材料热工参数参考依据:

全楼外窗(包括透明幕墙)、外墙面积汇总表

围护结构构造
   屋面类型(自上而下):陶瓷地面砖、墙面砖(10.0㎜)+水泥砂浆(20.0㎜)+细石混凝土(内配筋)(40.0㎜)+1:8水泥加气混凝土碎料实铺(屋面找坡)(20.0㎜)+绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板,X150~X500型(70.0㎜)+PVC卷材或高聚物涂膜(1.0㎜)+防水卷材、聚氨酯(2.0㎜)+钢筋混凝土(100.0㎜)+石灰水泥砂浆(20.0㎜)
    外墙类型(自外至内):陶瓷地面砖、墙面砖(10.0㎜)+水泥砂浆(20.0㎜)+粉煤灰加气砌块(250厚)(B06级)(250.0㎜)+水泥砂浆(20.0㎜)+建筑绝热用硬质聚氨酯泡沫塑料(PU)板II类(30.0㎜)+抗裂砂浆(5.0㎜)
    分层楼板:水泥砂浆(20.0㎜)+喷涂硬质聚氨酯泡沫塑料(20.0㎜)+钢筋混凝土(100.0㎜)+水泥砂浆(20.0㎜)
    底面接触室外空气的架空或外挑楼板:水泥砂浆(20.0㎜)+钢筋混凝土(100.0㎜)+焊接钢丝网架(5.0㎜)+绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板,X150~X500型(55.0㎜)+抗裂砂浆(5.0㎜)
    外窗(含阳台门透明部分):塑料中空玻璃平开窗(5+12A+5),传热系数2.70W/m2.K,玻璃遮阳系数0.70,气密性为6级,可见光透射比0.50
  通往开敞空间的户门:节能门1,传热系数1.70W/m2.K
  阳台门下部的门芯板:节能门1,传热系数1.70W/m2.K,玻璃遮阳系数一,气密性为4级,可见光透射比0.40。
计算过程中的变通设置
  由于幼儿园建筑在PBECA(2013年版)节能分析软件里属于真空地带,而《低标》要求幼儿园按照居住建筑标准进行节能设计。按照标准要求,在用PBECA(2013年版)节能分析软件对幼儿园建筑进行节能分析计算时,建筑类型设置为居住建筑,但是居住建筑在进行规定性指标计算时,需要在项目信息里对特殊参数进行选择计算的户型设置,否则就无法进行规定性指标计算。对幼儿园建筑来说,没有户型这一说法,是个整体,该怎么对选择计算的户型进行设置呢?经过对幼儿园各功能用房分析(各层平面图如图5、6、7),其实对幼儿园而言,主要的房间无外乎幼儿的休息室及活动室,这是计算分析的重点,如果幼儿的生活活动用房满足节能设计,那么整个建筑就满足了节能设计的要求。基于这一思想,在对特殊参数中计算户型进行设置时,将每个班的幼儿活动室及休息室作为一个标准单元(见图8)(相当于居住建筑中的一个户型)来进行计算分析,这样一来,既解决无法进行规定性指标计算的问题,又让幼儿园建筑确确实实满足节能设计要求,问题一下子迎刃而解。

图5 PBCEA生成的一层平面图

图6 PBCEA生成的二、三层平面图

图7 PBECA生成的幼儿园轴侧图

图8 幼儿园分析计算单元

设计建筑的围护结构热工参数计算结果:

  结论:各项规定性指标均满足规范要求,达到《湖北省低能耗居住建筑节能设计标准》(DB42/T559—2013)的节能设计要求。
结语
  幼儿是家长的希望,祖国的花朵,是受到社会特殊关注的群体,所以幼儿园的建筑节能设计标准理应提高,得到重视。建筑师作为规范的捍卫者和执行者,更应该严格按照规范标准要求,做好幼儿园的建筑节能设计,为祖国的花朵提供一个健康宜人生活生存环境。同时感谢同事同仁的配合,希望得到建设相关专业部门支持与配合,将建筑节能落到实处,为幼儿的健康发展提供强有力的保障。